Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Биохимия -> Лазуркин Ю.С. -> "Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот" -> 120

Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот - Лазуркин Ю.С.

Лазуркин Ю.С. Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот — М.: Наука, 1967. — 342 c.
Скачать (прямая ссылка): afizsvoystvapentanola1967.djvu
Предыдущая << 1 .. 114 115 116 117 118 119 < 120 > 121 122 123 124 125 .. 126 >> Следующая

где 6* — сдвиг относительно Si(CHs)4 в 6-шкале.
Рассмотрим типичные приложения спектроскопии ЯМР высокого разрешения к биологическим проблемам.
Определение первичной химической структуры биологически-активных молекул. Возможность определения химической структуры сложных молекул основана иа следующих положениях.
1. Место резонансной линнн в шкале химических сдвигов характеризует электронное окружение ядра и соответствует определенным химическим группам. Это дает возможность идентифицировать отдельные химические группы в сложных молекулах.
2. Изучение распределения интенсивностей позволяет установить относительное содержание различных химических групп в молекуле.
30S
3. Анализ сверхтонкого расщепления линии свидетельствует о характере и расположении ближайших соседей дайной химической группы.
Из-за отсутствия единого эталона возможны отклонения в положении химических сдвигов отдельных линий, однако области спектра, соответствующие определенным химическим группам, хорошо изучены и линии могут быть строго отождествлены. В настоящее время составлены таблицы химических сдвигов отдельных групп для многих природных соединений.
Как правило, в водных растворах не удается наблюдать характеристических пиков таких биохимически важных групп, как карбоксила, карбоиилгидроксила, амино-, имино-, амидо-, сульф-гидрпльиой групп, так как происходит быстрый обмен протонов этих групп с протонами воды, причем интенсивный пик воды заслоняет значительную часть спектра. Поэтому обычно биологически важные соединения исследуют в растворах D2O и наблюдают при этом иеобмеииваемые с растворителем протоны.
Рассмотрим несколько примеров определения химической структуры биологически важных молекул методом ЯМР. Спектр ЯМР новой аминокислоты растений, выделенной из семяи арбуза, позволил идентифицировать в ее структуре пиразол и установить, что эта аминокислота является ?—1-ппразолилаланином [9]. Кон, используя ЯМР в сочетании с другими методами, определил структуру и коиформацию обнаруженного в РНК нового нуклеозида псевдоуридииа [10]. Спектр ЯМР был использован в установлении химического строения нового антибиотика псико-фуранина [11].
Другой аспект химического строения, решаемый методом ЯМР, заключается в установлении места протонизации в результате ферментативной реакции или обмена протона с растворителем.
Титрование амино- или карбоксильных групп аминокислот в результате протонизации или депротоиизации вызывает изменение электронной плотности и сдвиг резонансных пиков протонов, присоединенных к близлежащим атомам углерода; эффект от более удаленных протонов значительно слабее [12]. Аналогичные кривые титрования получены для аминопроизводных пуринов и пиримидинов [7]. При этом наблюдают заметные сдвиги резонансных пиков необмениваемых протонов гетероциклического кольца, которые удалены от аминогруппы. Это свидетельствует о том, что протоны присоединяются скорее к азоту кольца, чем к аминогруппе. B случае адениииуклеозида и нуклеотида больший сдвиг С-2 протона согласуется с протонизацией азота пиримидина, вероятно N-1, в то время как в случае гуаниниуклео-тида большой сдвиг С-8 протона указывает, что происходит протонизация N-7 амидазольиого кольца, т. е. образуются структуры
21 Физические методы исследования белков
309
NH2
I
C N
>сн
НС\Л/
N N
R-O-PO3
О Il
С N+H
H2NC^n / N N
R-0-P0,

Площадь сигнала, химический сдвиг и константы спин-спинового расщепления позволяют также сделать выводы о характере присутствующих таутомеров. Получены, например, данные по таутомерии восьми основных рибо- и дезоксирибонуклеозидов [13]. Результаты такого рода представляют особый интерес в связи с современными теоретическими представлениями о роли таутомеров компонент нуклеиновых кислот в процессе мутагенеза.
Исследование распределения заряда в биологически активных молекулах. Изменение электронной плотности влияет на химические сдвиги и дает возможность исследовать распределение заряда в молекуле. Например, спектр ЯМР пиридина показывает, что электронная плотность распределена таким образом, что примерно 60% заряда локализуется на атоме азота [14].
В общем случае, когда химические группы присоединены к ароматическим кольцам, резонанс наблюдается при более низких полях, чем в случае алкилпроизводных, под действием «кольцевых токов».
Спектры ЯМР порфиринов [15] отчетлицр- показывают наличие в кольце большого Тока, обусловленного системой л-электро-нов. Однако простой учет этого тока не мог объяснить разницы, наблюдаемой в химических сдвигах отдельных протонов молекулы. Удовлетворительное объяснение дает гипотеза Полинга, использованная при вычислении диамагнитной анизотропии полициклических систем. Полинг трактовал углеродный скелет таких соединений как проводящую электрическую сеть, причем электромагнитное поле считалось пропорциональным площади, заключенной в каждой петле тока, а сопротивление — числу связей.
310
Электроотрицательные группы, такие, как ОН, NH2, C = O1 сдвигают резонансные пики в область более низких полей, когда они присоединены к соединениям с открытой цепью, так как уменьшают электронную плотность у магнитного ядра. При присоединении к ароматическим веществам они вызывают сдвиг пиков в противоположном направлении, что можно объяснить нарушением свободной циркуляции электрона по кольцу и, таким образом, уменьшением эффекта наведенного тока кольца [7].
Предыдущая << 1 .. 114 115 116 117 118 119 < 120 > 121 122 123 124 125 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама